Güneş sistemimiz çarpıcı fenomenlerle dolup taşıyor: Jüpiter’in fırtınalı atmosferi, sıcak kahveye dökülen krema gibi kıvrılan bulutları. Satürn’ün narin halkaları, sayısız buz ve kaya parçası, vinil üzerindeki oluklar gibi dizilmiş. Dünya üzerindeki aurora borealis, gece göğünü hayaletimsi bir yeşile boyayan güneş parçacıklarının ve atmosferik moleküllerin çarpışması.
Ancak kozmik mahallemizdeki en büyüleyici harikalardan bazıları aslında tamamen görünmezdir.
Uzayda, bir fizik tuhaflığının büyücülükle sınırlandığı, Dünya ve güneşin özel bir tür denge oluşturmak için komplo kurduğu noktalar vardır. Oraya bir şey koyun – bir asteroit, bir uzay aracı, hatta bir toz bulutu – ve az ya da çok orada kalacak, görünmeyen yerçekimi kuvvetleri tarafından asılı kalacaktır.
Bu güçler bize Dünya’nın yakınında bu tür beş özel nokta hediye etti ve bu ayın sonunda, NASA’nın yepyeni uzay teleskopu, aydan dört kat daha uzakta, yaklaşık bir milyon mil uzakta bulunana gidecek. Karşılaştırma için, NASA’nın en ünlü uzay teleskopu olan ve şu anda 30 yıldan daha eski olan Hubble, Dünya’nın sadece 340 mil üzerinde yörüngede dönüyor. James Webb Uzay Teleskobu, NASA’nın bir nesildeki en önemli görevi olan ve evrene her zamankinden daha derinden bakmakla görevlendirilen bir sonraki Hubble’dır ve kozmostaki en iyi park noktalarından birini bulmuştur. Teleskop buradan, güneş sistemimizdeki gezegenlerden evrendeki en uzak galaksilere kadar her şeyi görebilecek. Webb, gözlemevi bozulursa, herhangi bir astronotun yanından geçemeyeceği kadar uzakta yörüngede dönecek.
Görünmez tünekler, 1700’lerin sonlarında varlıklarını araştıran matematikçilerden birinin adını taşıyan Lagrange noktaları olarak bilinir. Montana State Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan Neil Cornish, “Normalde, Güneş’e Dünya’dan daha yakın olan nesneler daha hızlı dönerken, Dünya’dan daha uzak olan nesneler daha yavaş yörüngede döner” dedi. “Ancak Lagrange noktalarındaki Dünya ve güneşin yerçekimi etkilerinin birleşimi, nesnelerin Dünya ile aynı hızda yörüngede dönmesine izin veriyor.” Bir Lagrange noktasında, yerçekimi, bir nesneyi Dünya’nın güneş etrafındaki yolculuğu ile aynı hizaya getirir.
Bu, insanoğlunun var olduğunu anlamakla kalmayıp, kendi amaçları için kullanmayı başardığı dikkat çekici bir olgudur. Uzay ajansları, yıllar boyunca, kısaca L1 ve L2 olarak bilinen ilk iki Lagrange noktasında her türlü görevi demirledi. NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde bir gökbilimci olan Michelle Thaller, “Güneş sisteminin yerçekimini kullanmanın gerçekten düzgün bir yolu” dedi. (Daha da uzaktaki L4 ve L5, orada doğanın dürtüklediği birkaç asteroide ev sahipliği yaparken, güneşin diğer tarafındaki L3, şu anki anlayışımıza göre boş.
Güneş ile Dünya arasında yer alan L1, güneş üzerinde çalışan uzay araçları için mükemmel bir nokta ve şu anda birçoğu orada takılıyor. Ancak Webb’in düzgün çalışması için teleskopun aşırı soğuk koşullarda çalışması gerekir. Bu nedenle mühendisler, gözlemevini gezegenin diğer tarafında bulunan ve bir uzay aracını güneşin parıltısından korumanın çok daha kolay olduğu L2’ye göndermeye karar verdiler. Oradaki yörünge mekaniği kazanımları için, Webb, NASA’nın kaçınmak istediği bir senaryo olan, zaman zaman ayın gölgesinde kalabilen gerçek L2’nin biraz dışında kalacak. Yeni gözlemevi, iticilerini arada sırada ateşlemek için dolu bir gaz deposuna sahip, sürüklenmemesi için küçük ayarlamalar yapıyor, ancak onu yerinde tutmak için işin çoğunu yerçekimi yapacak.
Teleskop şimdiye kadar yapılmış en gelişmiş güneş kalkanlarından birini giyecek ve gözlemevini iki kısma ayıracak: Dünyaya bakan taraf ve güneş, ısıyı kaldırabilen itme ve iletişim sistemlerini içerecek, yana bakan boşluk ise teleskop aynalarını ve mutlak soğuk gerektiren diğer aletler. Gözlemevinin bu iki bölümü arasındaki farklar o kadar keskin ki, NASA’nın bilim meraklısı coşkuyla açıkladığı gibi , “neredeyse sıcak tarafta su kaynatabilir ve soğuk tarafta nitrojeni dondurabilirsiniz!” (Bu yaklaşık 600 derece Fahrenheit’lik bir salınımdır .)
L2’nin yakınında bulunan bir uzay aracı bizim açımızdan gökyüzünün aynı noktasında kalacağından, NASA Webb ile kesintisiz iletişim kurabilir. Ancak bir şeyler kötü giderse, mühendisler yardım edecek bir ekip değil, yalnızca komut gönderebilirler. Astronotlar tarafından ziyaret edilen ve onarılan Hubble’dan farklı olarak Webb, herhangi bir güncel teknoloji ile ulaşılamayacak kadar uzaktır ve astronot dostu kapaklar ve diğer parçalarla tasarlanmamıştır. Ancak L2, vazgeçilemeyecek kadar iyidir, bu nedenle NASA riski almaya isteklidir. Güneş ve Dünya arkalarındayken, Webb’in altın kaplama aynaları, evrenin engelsiz bir görüntüsüne sahip olacak.
Bir bütün olarak güneş sistemi Lagrange noktaları ile serpilir. İster bir yıldız ve gezegeni, ister bir gezegen ve ayı, hatta bir ay ve onun uydusu olsun, tüm doğanın bu görünmez yapı iskelesini yaratması için gereken iki gök cismidir. Mars, Eureka adında nefis bir isim de dahil olmak üzere dört asteroiti kendi Lagrange noktalarında tutar. Satürn’ün beşinci en büyük ayı olan Tethys, L4 ve L5’te iki küçük ay tutuyor . Şimdiye kadar rekor kıran Jüpiter, Lagrange noktalarında binlerce asteroit topladı ve NASA kısa süre önce bazılarını incelemek için bir uzay aracı başlattı . Fizikçi Gerard O’Neill 1970’lerde insanlığın bir gün Dünya ile ay arasındaki Lagrange noktasında yüzen evlere taşınabileceğini öne sürdü.
Cornish, Lagrange noktalarının farklı, daha gerçekçi bir kullanımını önerir. Yerçekiminin özel özellikleri, uzay araçlarının bir Lagrange noktasından diğerine hareket etmelerini, minimum itiş gücüyle kendilerini dürtmelerini neredeyse endişe verici derecede kolaylaştırır. Bir uzay ajansı, teorik olarak, uzaktaki L2’den, astronotların daha kolay ulaşabileceği, Dünya ve ay tarafından yaratılan çok daha yakın bir Lagrange noktasına doğru bir teleskop yapabilir. Cornish, “Dünya-ay sisteminin L1’inde bir tamir atölyemiz, bir bakım kulübemiz olabilir ve muhtemelen orada gelecekteki görevlere hizmet verebilir ve ardından L2’ye geri gönderebiliriz” dedi. NASA bu göksel yoldan daha önce yararlanmıştı: 2000’li yılların başında bir uzay aracı seyahat etti .L1’e, Dünya ile güneş arasında, güneş rüzgarının bazı parçacıklarını topladı ve ardından L2’ye kaydı ve bilim adamlarının onu almaya hazır olduğu Utah’ta gündüz vaktine kadar park halinde kaldı. (Sonda çöle çarptı ve parçalara ayrıldı, ama bu farklı bir hikaye.)
